JP6451898B2 - Elastic wave device and elastic wave device - Google Patents
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Description
本発明は、弾性波素子および弾性波装置に関する。 The present invention relates to an acoustic wave element and an acoustic wave device.
電子デバイスを小型化および低背化するための実装手段として、フリップチップ実装が挙げられる。例えば、特許文献1には、基板、基板上に設けられた振動部、振動部と接続され基板上に設けられたパッド、振動部の周囲に立設された支持層、振動部を覆うカバー層、パッドに接合されたビア導体、およびビア導体に接続されたバンプを備えた、いわゆるWLP(Wafer Level Package)構造を有する弾性波デバイスが開示されている。この構成によれば、上記弾性波デバイスを実装基板上に樹脂モールドにより実装する際に、振動部が配置された中空空間への樹脂およびフラックスの流入を抑制し、当該中空空間の液密性が高い弾性波デバイスを提供することが可能となる。 As a mounting means for reducing the size and height of an electronic device, flip chip mounting can be mentioned. For example, Patent Document 1 discloses a substrate, a vibration unit provided on the substrate, a pad connected to the vibration unit and provided on the substrate, a support layer standing around the vibration unit, and a cover layer covering the vibration unit An acoustic wave device having a so-called WLP (Wafer Level Package) structure including a via conductor bonded to a pad and a bump connected to the via conductor is disclosed. According to this configuration, when the acoustic wave device is mounted on the mounting substrate by a resin mold, the resin and the flux are prevented from flowing into the hollow space where the vibration part is disposed, and the liquid tightness of the hollow space is reduced. A high acoustic wave device can be provided.
特許文献1に開示されたような、バンプを介して実装基板に実装される弾性波デバイスの場合、実装基板への実装時および使用時における温度変化に起因するバンプ接合部応力の発生を均等化すべく、バンプの配置レイアウトは、基板を平面視した場合に、通常対称レイアウトが採用される。これにより、弾性波デバイスの機械的な信頼性を向上させることができる。 In the case of an acoustic wave device that is mounted on a mounting board via bumps as disclosed in Patent Document 1, the generation of bump joint stress due to temperature changes during mounting on the mounting board and during use is equalized. Therefore, the bump layout is usually a symmetrical layout when the substrate is viewed in plan. Thereby, the mechanical reliability of an elastic wave device can be improved.
しかしながら、弾性波装置の小型化の要請に対応すべく、バンプ配置レイアウトの対称性を確保しつつバンプのピッチを小さくしていくと、弾性波デバイスと実装基板との間への樹脂の充填性が悪化し、弾性波デバイスの気密性、耐熱性、耐水耐湿性、および絶縁性などの信頼性が低下する。 However, if the pitch of the bumps is reduced while ensuring the symmetry of the bump arrangement layout in order to meet the demand for downsizing of the acoustic wave device, the resin filling property between the acoustic wave device and the mounting substrate can be reduced. This deteriorates the reliability of the acoustic wave device, such as airtightness, heat resistance, water and moisture resistance, and insulation.
そこで、本発明は、弾性波素子を樹脂モールドにより実装基板へ実装する際の樹脂の充填性の向上、および、バンプ接合部の機械的信頼性の向上を両立させた弾性波素子および弾性波装置を提供することを目的とする。 Accordingly, the present invention provides an acoustic wave element and an acoustic wave device that achieve both improvement in resin filling properties when mounting an acoustic wave element on a mounting substrate using a resin mold, and improvement in mechanical reliability of a bump joint. The purpose is to provide.
上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る弾性波素子は、互いに背向する第1主面および第2主面を有する基板と、前記基板に形成され、弾性波を励振する弾性波励振部と、前記第1主面上に形成され、前記弾性波励振部と接続された電極パッドと、互いに背向する第1端面および第2端面を有し、前記第1端面が前記電極パッドに接合された中間電極と、前記中間電極の前記第2端面に接合されたバンプと、を備え、前記第1主面上には、前記電極パッド、前記中間電極および前記バンプがこの順で接合された接合端子が3以上配置されており、前記第1主面を平面視した場合、一の前記接合端子とその周囲に配置された複数の接合端子との距離のうち最小の距離を、前記一の接合端子のバンプ間距離と定義し、前記接合端子ごとに定義された前記バンプ間距離のうち、最小の前記バンプ間距離より大きくかつ最大の前記バンプ間距離を有する第1接合端子、および、当該第1接合端子と前記最大のバンプ間距離を隔てて配置された第2接合端子の少なくとも一方の前記第2端面の面積は、その他の接合端子の前記第2端面の面積よりも大きい。 In order to achieve the above object, an elastic wave device according to an aspect of the present invention includes a substrate having a first main surface and a second main surface facing away from each other, and an elasticity formed on the substrate to excite an elastic wave. A wave excitation unit; an electrode pad formed on the first main surface and connected to the elastic wave excitation unit; and a first end surface and a second end surface facing away from each other, the first end surface being the electrode An intermediate electrode bonded to a pad; and a bump bonded to the second end surface of the intermediate electrode. The electrode pad, the intermediate electrode, and the bump are arranged in this order on the first main surface. Three or more bonded joint terminals are arranged, and when the first main surface is viewed in plan, the minimum distance among the distances between the one joint terminal and the plurality of joint terminals arranged around the joint terminal, Defined as the distance between bumps of the one junction terminal, for each junction terminal A first joint terminal having a maximum inter-bump distance greater than the minimum inter-bump distance among the defined inter-bump distances, and the first joint terminal and the maximum inter-bump distance are separated from each other The area of the second end face of at least one of the formed second joint terminals is larger than the area of the second end face of the other joint terminals.
上記構成を有する弾性波素子が実装基板にフリップチップ実装された場合、接合端子の配置が対称なレイアウトから接合端子数を減らし接合端子間距離を広げることで、実装基板と弾性波素子との間への樹脂の充填性が改善される。しかしながら、接合端子数を減らし非対称な接合端子配置とすることで、各接合端子にかかる応力が不均一となり、第1接合端子および第2接合端子の第2端面付近にクラックが発生する恐れがある。 When the acoustic wave device having the above configuration is flip-chip mounted on the mounting substrate, the number of the joining terminals is reduced and the distance between the joining terminals is increased from the layout in which the arrangement of the joining terminals is symmetric. The resin filling property is improved. However, by reducing the number of junction terminals and providing an asymmetric junction terminal arrangement, the stress applied to each junction terminal becomes non-uniform, and cracks may occur near the second end surfaces of the first junction terminal and the second junction terminal. .
これに対して、上記構成によれば、第1接合端子と第2接合端子との間のバンプ間距離が他のバンプ間距離よりも大きいので、樹脂の充填性を向上させることができる。さらに、第1接合端子および第2接合端子の少なくとも一方の第2端面の面積がその他の接合端子の第2端面の面積よりも大きい。これにより、上記少なくとも一方の接合端子の応力が低減されるので、各接合端子の応力の不均一を低減でき、接合端子の第2端面付近でのクラックの発生を抑制できる。つまり、樹脂モールド時の樹脂充填性の向上と、接合端子の機械的信頼性の向上とを両立させることが可能となる。 On the other hand, according to the said structure, since the distance between bumps between a 1st junction terminal and a 2nd junction terminal is larger than the distance between other bumps, the filling property of resin can be improved. Furthermore, the area of the second end face of at least one of the first joining terminal and the second joining terminal is larger than the area of the second end face of the other joining terminals. Thereby, since the stress of the said at least one joining terminal is reduced, the nonuniformity of the stress of each joining terminal can be reduced, and generation | occurrence | production of the crack in the 2nd end surface vicinity of a joining terminal can be suppressed. That is, it is possible to achieve both improvement in resin filling property during resin molding and improvement in mechanical reliability of the joining terminal.
また、前記第2接合端子の次に前記第1接合端子に近い第3接合端子の前記第2端面の面積は、前記その他の接合端子の前記第2端面の面積よりも大きくてもよい。 In addition, the area of the second end face of the third joint terminal next to the first joint terminal next to the second joint terminal may be larger than the area of the second end face of the other joint terminals.
これにより、第1接合端子または第2接合端子において、第1接合端子と第2接合端子とを結ぶ方向にかかる応力だけでなく、当該方向と異なる方向にかかる応力も低減できるので、第1接合端子および第2接合端子の第2端面付近でのクラックの発生を、より抑制できる。 Accordingly, in the first joint terminal or the second joint terminal, not only the stress applied in the direction connecting the first joint terminal and the second joint terminal but also stress applied in a direction different from the direction can be reduced. Generation of cracks in the vicinity of the second end face of the terminal and the second joint terminal can be further suppressed.
また、前記第1接合端子および前記第2接合端子のうち、いずれか一方のみの前記第2端面の面積は、前記その他の接合端子の前記第2端面の面積よりも大きくてもよい。 Moreover, the area of the second end face of only one of the first joint terminal and the second joint terminal may be larger than the area of the second end face of the other joint terminals.
接合端子の第2端面の面積を大きくすると、接合端子間の間隔が小さくなり、接合端子間に配置される弾性波励振部の面積が制約を受けることとなる。この観点から、第1接合端子および第2接合端子のいずれか一方のみの第2端面の面積を大きくすることにより、第1接合端子および第2接合端子の双方の第2端面の面積を大きくする場合と比較して、樹脂モールド時の樹脂充填性の向上および接合端子のクラックの抑制を両立させつつ、基板に形成された弾性波励振部のレイアウトの制約を緩和できる。 When the area of the second end face of the junction terminal is increased, the interval between the junction terminals is reduced, and the area of the elastic wave excitation unit disposed between the junction terminals is restricted. From this point of view, by increasing the area of the second end face of only one of the first joint terminal and the second joint terminal, the areas of the second end faces of both the first joint terminal and the second joint terminal are increased. Compared to the case, it is possible to relieve the restrictions on the layout of the elastic wave excitation portion formed on the substrate while simultaneously improving the resin filling property at the time of resin molding and suppressing the crack of the joining terminal.
また、前記基板は、前記第1主面を平面視した場合に矩形形状を有し、前記第1接合端子および前記第2接合端子のうち、前記基板の四隅に近い方の接合端子の前記第2端面の面積は、前記その他の接合端子の前記第2端面の面積よりも大きくてもよい。 Further, the substrate has a rectangular shape when the first main surface is viewed in plan, and the first of the junction terminals closer to the four corners of the substrate among the first junction terminals and the second junction terminals. The area of the two end faces may be larger than the area of the second end face of the other joining terminal.
接合端子数を減らし非対称な接合端子配置とした場合、第1接合端子および第2接合端子のうち、基板の四隅に近い接合端子に大きな応力がかかる傾向があり、当該接合端子の第2端面付近にクラックが発生する恐れがある。この観点から、第1接合端子および第2接合端子のうち、基板の四隅に近い方の接合端子の第2端面の面積を大きくすることにより、樹脂モールド時の樹脂充填性の向上および接合端子のクラックの抑制を両立させつつ、基板に形成された弾性波励振部および配線のレイアウトの制約を緩和できる。 When the number of the junction terminals is reduced and the asymmetric junction terminal arrangement is adopted, a large stress tends to be applied to the junction terminals near the four corners of the substrate, and the vicinity of the second end surface of the junction terminals. There is a risk of cracking. From this point of view, by increasing the area of the second end face of the joint terminal closer to the four corners of the substrate among the first joint terminal and the second joint terminal, the resin filling property at the time of resin molding and the joint terminal can be improved. The constraints on the layout of the elastic wave excitation unit and the wiring formed on the substrate can be relaxed while simultaneously suppressing cracks.
また、前記第1接合端子および前記第2接合端子の少なくとも一方は、複数配置されていてもよい。 A plurality of at least one of the first joint terminal and the second joint terminal may be arranged.
これにより、上記少なくとも一方の接合端子の応力が低減されるので、各接合端子の応力の不均一を低減でき、接合端子の第2端面付近でのクラックの発生を抑制できる。 Thereby, since the stress of the said at least one joining terminal is reduced, the nonuniformity of the stress of each joining terminal can be reduced, and generation | occurrence | production of the crack in the 2nd end surface vicinity of a joining terminal can be suppressed.
また、本発明の一態様に係る弾性波装置は、上記記載の弾性波素子と、前記バンプが接合され、前記弾性波素子と対向配置された実装基板と、前記実装基板に接し、前記弾性波素子を覆うように配置された樹脂部材と、を備えた弾性波装置であって、前記基板は圧電基板であり、前記弾性波励振部は、前記第1主面上に設けられたIDT電極であり、前記弾性波素子は、さらに、前記第1主面上の前記IDT電極が設けられた領域の周囲に立設され、前記IDT電極より前記第1主面からの高さが高い支持層と、前記第1主面とで前記支持層を挟んで配置され、前記IDT電極を覆うカバー層と、を備え、前記中間電極は、前記支持層に接し前記カバー層を貫通するように配置され、前記基板、前記支持層および前記カバー層によって、前記IDT電極を含む内部空間が形成され、前記樹脂部材は、前記内部空間には形成されず、前記カバー層と前記実装基板との間であって複数の前記バンプの間に形成されている。 An elastic wave device according to an aspect of the present invention includes the above-described elastic wave element, a mounting substrate in which the bump is bonded and disposed opposite to the elastic wave element, and in contact with the mounting substrate. An elastic wave device including a resin member arranged to cover the element, wherein the substrate is a piezoelectric substrate, and the elastic wave excitation unit is an IDT electrode provided on the first main surface. And the acoustic wave element is further provided on a periphery of a region where the IDT electrode is provided on the first main surface, and a support layer having a height higher than the IDT electrode from the first main surface. A cover layer disposed between the first main surface and the support layer and covering the IDT electrode, and the intermediate electrode is disposed so as to contact the support layer and penetrate the cover layer, By the substrate, the support layer and the cover layer, The internal space containing the DT electrodes are formed, the resin member, the not formed in the interior space, a between the mounting substrate and the cover layer are formed between a plurality of said bumps.
これにより、WLP(Wafer Level Package)型の弾性表面波素子が、実装基板上に樹脂モールドされた構成を有する弾性波装置において、弾性波素子の第1接合端子と第2接合端子との間のバンプ間距離が他のバンプ間距離よりも大きいので、バンプ間への樹脂の充填性を向上させることができる。さらに、第1接合端子および第2接合端子の少なくとも一方の第2端面の面積がその他の接合端子の第2端面の面積よりも大きい。これにより、上記少なくとも一方の接合端子の応力が低減されるので、各接合端子の応力の不均一を低減でき、第1接合端子および第2接合端子の第2端面付近でのクラックの発生を抑制できる。つまり、樹脂モールド時の樹脂充填性の向上と、接合端子のクラックの抑制とを両立させることが可能となる。 As a result, in a surface acoustic wave device having a configuration in which a WLP (Wafer Level Package) type surface acoustic wave element is resin-molded on a mounting substrate, a space between the first joint terminal and the second joint terminal of the acoustic wave element is provided. Since the distance between the bumps is larger than the distance between the other bumps, the resin filling property between the bumps can be improved. Furthermore, the area of the second end face of at least one of the first joining terminal and the second joining terminal is larger than the area of the second end face of the other joining terminals. As a result, the stress of at least one of the joining terminals is reduced, so that the unevenness of the stress of each joining terminal can be reduced, and the occurrence of cracks in the vicinity of the second end face of the first joining terminal and the second joining terminal is suppressed. it can. That is, it is possible to achieve both improvement of the resin filling property at the time of resin molding and suppression of cracks in the joining terminals.
本発明によれば、弾性波素子を実装基板へ樹脂モールドで実装する際の樹脂の充填性の向上、および、バンプ接合部の機械的信頼性の向上を両立させた弾性波素子または弾性波装置を提供することが可能となる。 According to the present invention, an acoustic wave device or an acoustic wave device that achieves both improvement in resin filling when mounting an acoustic wave device on a mounting substrate with a resin mold and improvement in mechanical reliability of a bump bonding portion. Can be provided.
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも包括的または具体的な例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置、接続形態、製造工程、及び、製造工程の順序などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。以下の実施の形態における構成要素のうち、独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。また、図面に示される構成要素の大きさまたは大きさの比は、必ずしも厳密ではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. It should be noted that each of the embodiments described below shows a comprehensive or specific example. The numerical values, shapes, materials, constituent elements, arrangement of constituent elements, connection modes, manufacturing steps, and order of manufacturing steps shown in the following embodiments are merely examples, and are not intended to limit the present invention. Among the constituent elements in the following embodiments, constituent elements not described in the independent claims are described as optional constituent elements. In addition, the size or size ratio of the components shown in the drawings is not necessarily strict.
(実施の形態1)
[1.1 弾性波素子10の構成]
図1は、実施の形態1に係る弾性波素子10の断面図である。同図に示された弾性波素子10は、圧電基板17と、振動部12と、電極パッド13と、支持層15と、カバー層16と、アンダーバンプメタル(以下、UBMと記す)21(21a1および21b1)と、バンプ20(20a1および20b1)とを備える。本実施の形態に係る弾性波素子10は、弾性波の伝搬機能を有する圧電基板17がパッケージ機能を兼ねた、いわゆるWLP(Wafer Level Package)構造を有し、小型化かつ低背化を実現している。このような弾性波素子10は、例えば、所定の周波数帯域の高周波信号を選択的に通過させる弾性表面波(SAW:Surface Acoustic Wave)フィルタに適用される。(Embodiment 1)
[1.1 Configuration of Elastic Wave Element 10]
FIG. 1 is a cross-sectional view of an
振動部12は、弾性波を励振する弾性波励振部であり、圧電基板17の表面17sに形成されているIDT(Interdigital Transducer)電極11を有する。IDT電極11は、圧電基板17を伝搬する弾性波を電気信号に変換する、または電気信号を当該弾性波に変換する機能電極である。
The
電極パッド13は、IDT電極11と電気的に接続され、圧電基板17の表面17sに形成され、IDT電極11で変換された電気信号を取り出す、または、電気信号をIDT電極11に供給する。電極パッド13は、例えば、端子電極131および配線電極132の積層体である。端子電極131は、IDT電極11と接続された電極であり、IDT電極11の周囲に設けられる。端子電極131は、IDT電極11と同様の材料で構成される。配線電極132は、端子電極131に電気的に接続される電極であり、IDT電極11と弾性波素子10の外部の配線とを接続するための配線経路の一部を構成する。端子電極131および配線電極132は、金属または合金から構成される複数の積層体から構成されてもよい。
The
圧電基板17は、例えば、LiNbO3単結晶またはLiTaO3単結晶で構成された基板である。また、IDT電極11は、Cu、Al、Pt、それらの積層体、またはそれらの合金を主材料とした櫛歯状電極である。The
支持層15は、IDT電極11を囲むように形成された支持部材である。
The
カバー層16は、支持層15上に形成されたカバー部材である。
The
上記構成により、圧電基板17、支持層15、カバー層16は、IDT電極11を中空空間14内に封止している。
With the above configuration, the
支持層15は、例えば、ポリイミド、エポキシ、ベンゾシクロブテン(Benzocyclobutene:BCB)、ポリベンゾオキサゾール(Polybenzoxazole:PBO)、金属及び酸化珪素の少なくとも一つを含む材料から構成される。
The
カバー層16は、例えば、エポキシ、ウレタン、フェノール、ポリエステル、BCB、およびPBOの少なくとも一つを含む材料から構成される。なお、カバー層16は、2層で構成されていてもよく、この場合には、上記材料で構成された第1層の上に、例えば、ポリイミド、エポキシ、BCB、PBO、珪素、酸化珪素、LiTaO3、およびLiNbO3の少なくとも一つを含む材料から構成される第2層が形成される。The
カバー層16および支持層15には、圧電基板17の表面17sに形成された電極パッド13に達するビアホール(貫通孔)が形成されている。このビアホールには、ビア導体としてUBM21が充填されている。UBM21は、互いに背向する第1端面21tおよび第2端面21sを有し、第1端面21tが電極パッド13に接合され、第2端面21sがバンプ20に接合された中間電極である。UBM21は、カバー層16および支持層15を貫通し、圧電基板17の上方に形成されている。そして、UBM21上には、外部に露出するバンプ20が形成されている。UBM21は、例えば、電界めっき法により上記ビアホールに充填されたCu/Ni合金およびNi/Au合金などが挙げられる。なお、UBM21の表面に、酸化防止のためのAu膜が形成されてもよい。
Via holes (through holes) reaching the
バンプ20は、UBM21の第2端面21sに接合され、カバー層16から突出するように形成されている。バンプ20は、高導電性金属で構成されたボール状の電極であり、例えば、Sn/Ag/Cuで構成されたはんだバンプ、および、Auを主成分とするバンプなどが挙げられる。
The
なお、UBM21のバンプ20との接合面である第2端面21sの形状は、平面であってもよく、また、曲面であってもよい。
Note that the shape of the
圧電基板17の表面17sには、電極パッド13、UBM21およびバンプ20がこの順で接合された接合端子が、3以上配置されている。
On the
なお、図1では、電極パッド13、UBM21およびバンプ20を1組とした接合端子は、中空空間14を挟んでX軸方向に2組だけ表されているが、弾性波素子10の入出力端子およびGND端子の数、ならびに、実装基板への接合強度のバランスなどに応じた数の接合端子が配置されている(本実施の形態では図3に示すように8個)。
In FIG. 1, only two sets of joint terminals including the
ここで、本実施の形態に係る弾性波素子10では、UBM21b1の第2端面21sの面積(図1では長さL21b1)は、UBM21a1の第2端面21sの面積(図1では長さL21a1)よりも大きい。Here, the
[1.2 弾性波装置1の構成]
次に、上述した弾性波素子10が実装基板に搭載された弾性波装置1の構成について説明する。[1.2 Configuration of elastic wave device 1]
Next, the configuration of the acoustic wave device 1 in which the above-described
図2は、実施の形態1に係る弾性波装置1の断面図である。同図に示された弾性波装置1は、弾性波素子10と、実装基板30と、樹脂部材40とを備える。
FIG. 2 is a cross-sectional view of the acoustic wave device 1 according to the first embodiment. The elastic wave device 1 shown in the figure includes an
実装基板30は、弾性波素子10を実装する基板であり、例えば、プリント基板またはセラミック基板などである。実装基板30は、一方の主面30aおよび他方の主面30bを有し、少なくとも主面30aには、ランド電極31および配線(図示せず)が形成されている。主面30aに形成されたランド電極31および配線は、実装基板30の内部配線または主面30bに形成された外部接続電極および外部配線(図示せず)とビア導体(図示せず)などを通じて電気接続されている。これにより、主面30bに形成された外部接続電極および外部配線は、外部の回路部品と電気接続することが可能な配置構成となっている。
The mounting
弾性波素子10は、実装基板30の主面30aに形成されたランド電極31に、バンプ20を介してフリップチップ実装(フリップチップボンディング)されている。
The
樹脂部材40は、実装基板30の主面30aに接し、弾性波素子10を覆う封止部材である。言い換えると、弾性波素子10は、樹脂部材40と密着し、樹脂部材40で覆われている。
The
樹脂部材40の配置により、弾性波素子10の気密性、耐熱性、耐水耐湿性、および絶縁性などの信頼性が強化される。樹脂部材40は、例えば、エポキシ樹脂などの樹脂からなる。なお、樹脂部材40は、SiO2などの無機フィラーを含有した熱硬化性のエポキシ樹脂を含んでいてもよい。The arrangement of the
ここで、樹脂部材40は、中空空間14には形成されず、カバー層16と実装基板30との間であって、複数のバンプ20の間に充填されている。
Here, the
[1.3 弾性波素子10における接合端子の配置レイアウト]
次に、弾性波素子10における接合端子の配置レイアウトについて説明する。[1.3 Arrangement Layout of Junction Terminals in Elastic Wave Element 10]
Next, the layout of the junction terminals in the
図3は、実施の形態1に係る弾性波素子10のカバー層16表面の平面図である。より具体的には、図3は、カバー層16の実装基板30に対向する面における、UBM21の配置レイアウトをZ軸負方向から見た図である。なお、図1および図2の断面図は、図3のI−I断面図を表している。
FIG. 3 is a plan view of the surface of the
圧電基板17は、表面17sを平面視した場合、矩形形状となっており、カバー層16は、図3に示すように、圧電基板17の形状を反映して矩形形状となっている。実施の形態1に係る弾性波素子10のカバー層16には、8つの接合端子に対応したUBM21a1、21a2、21a3、21a4、21b1、21b3、21b4、21b5が配置されている。
The
弾性波素子10におけるUBM21の配置レイアウトにおいて、上行(Y軸方向)のUBM21の基本ピッチは、UBM21b3、21b4および21b5の距離Lb2である。一方、下行(Y軸方向)のUBM21の基本ピッチは、UBM21a1、21a2、21a3および21a4の距離La1である。これらの規則性の中で、UBM21b1と21b3との距離Lb1が、距離Lb2よりも大きくなっており、UBM21の配置レイアウトは、左右非対称となっている。また、UBM21b1の第2端面21sの面積A21b1およびUBM21b3の第2端面21sの面積A21b3は、その他のUBMの第2端面21sの面積(A21a1、A21a2、A21a3、A21a4、A21b4、A21b5)よりも大きい。In the arrangement layout of the
つまり、弾性波素子10では、カバー層16におけるUBM21の配置レイアウトの対称性を確保するためのUBM21間の規則的な距離(La1およびLb2)に対して、これらよりも大きい距離(Lb1)を共有するUBM21b1および21b3とバンプ20b1および20b3との接合面積を大きくしている。
That is, the
ここで、複数のUBM21のうち、いずれのUBM21の第2端面21sの面積を大きくするかについての規則について説明する。
Here, a rule regarding which of the plurality of
まず、圧電基板17の表面17sを平面視した場合、一の接合端子(UBM21)とその周囲に配置された複数の接合端子(UBM21)との距離のうち最小の距離を、一の接合端子のバンプ間距離と定義する。
First, when the
例えば、図3の場合、UBM21b5と、UBM21b5の周囲に配置されたUBM21b4、21a3、および21a4との距離のうち、最小の距離は、UBM21b4との距離Lb2である。つまり、UBM21b5のバンプ間距離はLb2である。また、UBM21b1と、UBM21b1の周囲に配置されたUBM21b3、21a1、および21a2との距離のうち、最小の距離は、UBM21b3との距離Lb1である。つまり、UBM21b1のバンプ間距離はLb1である。また、UBM21a1と、UBM21a1の周囲に配置されたUBM21b1、21b3、および21a2との距離のうち、最小の距離は、UBM21a2との距離La1である。つまり、UBM21a1のバンプ間距離はLa1である。このようにして、各接合端子(各UBM21)のバンプ間距離が定義される。 For example, in the case of FIG. 3, the minimum distance among the distances between the UBM 21b5 and the UBMs 21b4, 21a3, and 21a4 arranged around the UBM 21b5 is the distance Lb2 with the UBM 21b4. That is, the distance between bumps of the UBM 21b5 is Lb2. Of the distances between the UBM 21b1 and the UBMs 21b3, 21a1, and 21a2 arranged around the UBM 21b1, the minimum distance is the distance Lb1 with the UBM 21b3. That is, the distance between bumps of the UBM 21b1 is Lb1. Of the distances between the UBM 21a1 and the UBMs 21b1, 21b3, and 21a2 arranged around the UBM 21a1, the minimum distance is the distance La1 with the UBM 21a2. That is, the distance between bumps of the UBM 21a1 is La1. Thus, the distance between bumps of each junction terminal (each UBM 21) is defined.
次に、接合端子(UBM21)ごとに定義された上記バンプ間距離のうち、最小のバンプ間距離より大きくかつ最大のバンプ間距離を有する第1接合端子を決定する。 Next, a first joint terminal having a maximum inter-bump distance greater than the minimum inter-bump distance among the inter-bump distances defined for each joint terminal (UBM21) is determined.
例えば、図3において、最小のバンプ間距離は、UBM21b3、21b4および21b5のバンプ間距離Lb2である。この場合、最小のバンプ間距離Lb2よりも大きくかつ最大のバンプ間距離を有する接合端子は、UBM21b1であり、このバンプ間距離はLb1である。つまり、第1接合端子は、UBM21b1で構成された接合端子と決定される。 For example, in FIG. 3, the minimum inter-bump distance is the inter-bump distance Lb2 of the UBMs 21b3, 21b4, and 21b5. In this case, the joint terminal that is larger than the minimum inter-bump distance Lb2 and has the maximum inter-bump distance is the UBM 21b1, and the inter-bump distance is Lb1. That is, the first joint terminal is determined as the joint terminal configured by the UBM 21b1.
次に、上記第1接合端子と上記最大のバンプ間距離を隔てて配置された第2接合端子を決定する。 Next, a second joint terminal disposed with a distance between the first joint terminal and the maximum bump distance is determined.
例えば、図3において、第1接合端子であるUBM21b1と最大のバンプ間距離Lb1を隔てて配置された第2接合端子は、UBM21b3で構成された接合端子である。 For example, in FIG. 3, the second joint terminal disposed with the UBM 21b1 being the first joint terminal and the maximum inter-bump distance Lb1 is a joint terminal configured by the UBM 21b3.
最後に、上記第1接合端子および上記第2接合端子を構成するUBM21b1およびUBM21b3の第2端面21sの面積を、その他の接合端子を構成するUBM21a1〜21a4および21b4〜21b5の第2端面21sの面積よりも大きく設定する。
Finally, the area of the
図4Aは、従来の弾性波素子60Aのカバー層表面の平面図である。図4Aに示すように、上行(Y軸方向)のUBM61の基本ピッチは、距離Lb2である。一方、下行(Y軸方向)のUBM61の基本ピッチは、距離La1である。各UBM61は、例外なく規則的に配置され、左右対称なUBM61の配置レイアウトとなっている。上記従来の弾性波素子60Aが実装基板に実装される場合、実装基板への実装時および使用時における温度変化に起因する各接合端子の応力は均等化される。これにより、弾性波デバイスの機械的な信頼性を確保できる。しかしながら、弾性波装置の小型化の要請に対応すべく、弾性波素子60Aのようにバンプ配置レイアウトの対称性を確保しつつバンプのピッチを小さくしていくと、弾性波素子60Aと実装基板との間への樹脂の充填性が悪化し、弾性波素子60Aの気密性、耐熱性、耐水耐湿性、および絶縁性などの信頼性が低下する。
FIG. 4A is a plan view of a cover layer surface of a conventional
この信頼性低下の対策として、図4Bのような、UBMの配置レイアウトが想定される。 As a countermeasure against this decrease in reliability, a UBM layout is assumed as shown in FIG. 4B.
図4Bは、比較例1に係る弾性波素子70Aのカバー層表面の平面図である。また、図5は、比較例1に係る弾性波素子70Aの断面図である。なお、図5の断面図は、図4BのV−V断面図を表している。図4Bに示すように、上行(Y軸方向)のUBM71の基本ピッチ、および、下行(Y軸方向)のUBM71の基本ピッチを変更しないことで、各接合端子にかかる応力の分散効果を確保する。一方で、電気的特性に影響しないUBM71b2を削除し、UBM71b1と71b3との距離を大きく確保することにより、弾性波素子70Aと実装基板との間への樹脂の充填性を改善する。これにより、UBM71b1と71b3との間の空間から、樹脂をカバー層16と実装基板30との間へ侵入させることが可能となる。しかしながら、弾性波素子70Aのように、接合端子(UBM71)数を減らし非対称な接合端子配置とすることで、各接合端子にかかる応力は不均一となる。また、全てのUBM71の第2端面71sの面積は等しい(図5では、長さL71a1=長さL71b1)。この配置構成では、特に、UBM71b1を構成する接合端子の応力が、他の接合端子の応力と比べて大きくなり、UBM71b1を構成する接合端子の第2端面21s付近にクラックが発生する確率が高くなる。4B is a plan view of the cover layer surface of the
これに対して、本実施の形態に係る弾性波素子10の構成によれば、図3に示すように、第1接合端子(UBM21b1)と第2接合端子(UBM21b3)との間のバンプ間距離Lb1が他のバンプ間距離よりも大きいので、樹脂の充填性を向上させることができる。さらに、第1接合端子(UBM21b1)および第2接合端子(UBM21b3)の第2端面21sの面積が、その他の接合端子の第2端面の面積よりも大きい。これにより、第1接合端子(UBM21b1)および第2接合端子(UBM21b3)の応力が低減されるので、各接合端子の応力の不均一を低減でき、第1接合端子(UBM21b1)および第2接合端子(UBM21b3)の第2端面付近でのクラックの発生を抑制できる。つまり、樹脂モールド時の樹脂充填性の向上と、接合端子の機械的信頼性の向上とを両立させることが可能となる。
On the other hand, according to the configuration of the
[1.4 変形例1の弾性波素子10Aにおける接合端子の配置レイアウト]
図6は、実施の形態1の変形例1に係る弾性波素子10Aのカバー層16表面の平面図である。上記第1接合端子(UBM21b1)および上記第2接合端子(UBM21b3)の双方の第2端面21sの面積を大きくするのではなく、図6に示すように、第1接合端子または第2接合端子のみの第2端面21sの面積を、その他の接合端子を構成するUBM21a1〜21a4および21b4〜21b5の第2端面21sの面積よりも大きく設定してもよい。[1.4 Arrangement Layout of Junction Terminals in
6 is a plan view of the surface of
接合端子(UBM21)の第2端面21sの面積を大きくすると、接合端子間の間隔が小さくなり、接合端子間に配置される振動部12の面積が制約を受けることとなる。この観点から、第1接合端子および第2接合端子のいずれか一方のみの第2端面21sの面積を大きくすることにより、第1接合端子および第2接合端子の双方の第2端面21sの面積を大きくする場合と比較して、樹脂モールド時の樹脂充填性の向上および接合端子のクラックの抑制を両立させつつ、圧電基板17上に形成された振動部12のレイアウトの制約を緩和できる。
When the area of the
また、本変形例1に係る弾性波素子10Aのように、第1接合端子および第2接合端子のうち、圧電基板17の四隅に近い方の接合端子の第2端面21sの面積が、その他の接合端子の第2端面21sの面積よりも大きくてもよい。本変形例では、第1接合端子および第2接合端子のうち、圧電基板17の四隅に近い方の接合端子は、UBM21b1を構成する第1接合端子である。
Further, as in the
接合端子(UBM)数を減らし非対称な接合端子配置とした場合、第1接合端子および第2接合端子のうち、圧電基板17の四隅に近い接合端子の第2端面付近にクラックが発生する確率が高くなる。この観点から、第1接合端子および第2接合端子のうち、圧電基板17の四隅に近い方の接合端子の第2端面21sの面積を大きくすることにより、樹脂モールド時の樹脂充填性の向上および接合端子のクラックの抑制を両立させつつ、圧電基板17に形成された振動部12および配線のレイアウトの制約を緩和できる。
When the number of the junction terminals (UBM) is reduced and the asymmetric junction terminal arrangement is adopted, there is a probability that a crack will occur in the vicinity of the second end face of the junction terminal near the four corners of the
[1.5 変形例2の弾性波素子10Bにおける接合端子の配置レイアウト]
図7は、実施の形態1の変形例2に係る弾性波素子10Bのカバー層16表面の平面図である。本変形例に係る弾性波素子10Bは、実施の形態1に係る弾性波素子10と比較して、同一行内のUBM間距離よりも行間のUBM間距離が短いレイアウトを有している。本変形例に係る弾性波素子10Bについて、実施の形態1に係る弾性波素子10と同じ構成については説明を省略し、異なる構成を中心に説明する。[1.5 Arrangement Layout of Junction Terminals in
FIG. 7 is a plan view of the
弾性波素子10BにおけるUBM21の配置レイアウトにおいて、上行(Y軸方向)のUBM21の基本ピッチは、UBM21b3、21b4および21b5の距離Lb2である。一方、下行(Y軸方向)のUBM21の基本ピッチは、UBM21a1、21a2、21a3および21a4の距離La1である。これらの規則性の中で、UBM21b1と21b3との距離Lb1が、距離Lb2よりも大きくなっており、UBM21の配置レイアウトは、左右非対称となっている。また、UBM21b1の第2端面21sの面積A21b1、UBM21b3の第2端面21sの面積A21b3、UBM21a1の第2端面21sの面積A21a1は、その他のUBMの第2端面21sの面積(A21a2、A21a3、A21a4、A21b4、A21b5)よりも大きい。In the layout of the
つまり、UBM21b1、21b3、および21a1と、バンプ20b1、20b3、および20a1との接合面積を大きくする。 That is, the bonding area between the UBMs 21b1, 21b3, and 21a1 and the bumps 20b1, 20b3, and 20a1 is increased.
ここで、複数のUBM21のうち、いずれのUBM21の第2端面21sの面積を大きくするかについての規則について説明する。
Here, a rule regarding which of the plurality of
まず、圧電基板17の表面17sを平面視した場合、一の接合端子(UBM21)とその周囲に配置された複数の接合端子(UBM21)との距離のうち最小の距離を、一の接合端子のバンプ間距離と定義する。
First, when the
例えば、図7の場合、UBM21b5と、UBM21b5の周囲に配置されたUBM21b4、21a3、および21a4との距離のうち、最小の距離は、UBM21b4との距離Lb2である。つまり、UBM21b5のバンプ間距離はLb2である。また、UBM21b1と、UBM21b1の周囲に配置されたUBM21b3、21a1、および21a2との距離のうち、最小の距離は、UBM21a1との距離Labである。つまり、UBM21b1のバンプ間距離はLabである。また、UBM21a1と、UBM21a1の周囲に配置されたUBM21b1、21b3、および21a2との距離のうち、最小の距離は、UBM21a2との距離La1である。つまり、UBM21a1のバンプ間距離はLa1である。このようにして、各接合端子(各UBM21)のバンプ間距離が定義される。 For example, in the case of FIG. 7, the minimum distance among the distances between the UBM 21b5 and the UBMs 21b4, 21a3, and 21a4 arranged around the UBM 21b5 is the distance Lb2 with the UBM 21b4. That is, the distance between bumps of the UBM 21b5 is Lb2. Of the distances between the UBM 21b1 and the UBMs 21b3, 21a1, and 21a2 arranged around the UBM 21b1, the minimum distance is the distance Lab from the UBM 21a1. That is, the distance between bumps of the UBM 21b1 is Lab. Of the distances between the UBM 21a1 and the UBMs 21b1, 21b3, and 21a2 arranged around the UBM 21a1, the minimum distance is the distance La1 with the UBM 21a2. That is, the distance between bumps of the UBM 21a1 is La1. Thus, the distance between bumps of each junction terminal (each UBM 21) is defined.
次に、接合端子(UBM21)ごとに定義された上記バンプ間距離のうち、最小のバンプ間距離より大きくかつ最大のバンプ間距離を有する第1接合端子を決定する。 Next, a first joint terminal having a maximum inter-bump distance greater than the minimum inter-bump distance among the inter-bump distances defined for each joint terminal (UBM21) is determined.
例えば、図7において、最小のバンプ間距離は、UBM21b3、21b4および21b5のバンプ間距離Lb2である。この場合、最小のバンプ間距離Lb2よりも大きくかつ最大のバンプ間距離を有する接合端子は、UBM21b1であり、このバンプ間距離はLabである。つまり、第1接合端子は、UBM21b1で構成された接合端子と決定される。 For example, in FIG. 7, the minimum inter-bump distance is the inter-bump distance Lb2 of the UBMs 21b3, 21b4, and 21b5. In this case, the joint terminal that is larger than the minimum inter-bump distance Lb2 and has the maximum inter-bump distance is the UBM 21b1, and the inter-bump distance is Lab. That is, the first joint terminal is determined as the joint terminal configured by the UBM 21b1.
次に、上記第1接合端子と上記最大のバンプ間距離を隔てて配置された第2接合端子を決定する。 Next, a second joint terminal disposed with a distance between the first joint terminal and the maximum bump distance is determined.
例えば、図7において、第1接合端子であるUBM21b1と最大のバンプ間距離Labを隔てて配置された第2接合端子は、UBM21a1で構成された接合端子である。 For example, in FIG. 7, the second joint terminal arranged with a maximum distance between bumps Lab from the UBM 21b1 which is the first joint terminal is a joint terminal constituted by the UBM 21a1.
次に、上記第1接合端子および上記第2接合端子を構成するUBM21b1およびUBM21a1の第2端面21sの面積を、その他の接合端子を構成するUBM21a2〜21a4および21b4〜21b5の第2端面21sの面積よりも大きく設定する。
Next, the area of the
最後に、第2接合端子(UBM21a1)の次に第1接合端子(UBM21b1)に近い第3接合端子の第2端面21sの面積を、その他の接合端子を構成するUBM21a2〜21a4および21b4〜21b5の第2端面21sの面積よりも大きく設定する。
Finally, the area of the
例えば、図7において、第2接合端子(UBM21a1)の次に第1接合端子(UBM21b1)に近い第3接合端子は、UBM21b3で構成された接合端子である。 For example, in FIG. 7, the third junction terminal next to the first junction terminal (UBM21b1) after the second junction terminal (UBM21a1) is a junction terminal constituted by UBM21b3.
これにより、第1接合端子または第2接合端子において、第1接合端子と第2接合端子とを結ぶ方向(X軸方向)にかかる応力だけでなく、当該方向と異なる方向(Y軸方向)にかかる応力も低減できるので、第1接合端子および第2接合端子の第2端面21s付近でのクラックの発生を、より抑制できる。
Thereby, in the first joint terminal or the second joint terminal, not only the stress applied in the direction connecting the first joint terminal and the second joint terminal (X-axis direction) but also in a direction different from the direction (Y-axis direction). Since such stress can also be reduced, the occurrence of cracks in the vicinity of the
なお、本変形例においても、第1接合端子(UBM21b1)および第2接合端子(UBM21a1)のうちいずれか一方のみと、第3接合端子(UBM21b3)との第2端面21sの面積を、その他の接合端子の第2端面21sの面積よりも大きく設定してもよい。
Also in this modification, the area of the
(実施の形態2)
本実施の形態では、第1接合端子と最大のバンプ間距離を隔てて配置された第2接合端子が複数存在するレイアウトについて説明する。本実施の形態に係る弾性波素子10Cについて、実施の形態1に係る弾性波素子10と同じ構成については説明を省略し、異なる構成を中心に説明する。(Embodiment 2)
In the present embodiment, a layout in which a plurality of second joint terminals arranged with a maximum distance between the bumps from the first joint terminals is described. Regarding the
[2.1 弾性波素子10Cにおける接合端子の配置レイアウト]
図8は、実施の形態2に係る弾性波素子10Cのカバー層16表面の平面図である。より具体的には、図8は、カバー層16の実装基板30に対向する面における、UBM21の配置レイアウトを、Z軸負方向から見た図である。[2.1 Arrangement Layout of Junction Terminals in
FIG. 8 is a plan view of the surface of the
図8に示すように、実施の形態2に係る弾性波素子10Cのカバー層16には、5つの接合端子に対応したUBM21a2、21a3、21b2、21b3、21c1が配置されている。
As shown in FIG. 8, UBMs 21 a 2, 21 a 3, 21 b 2, 21
弾性波素子10CにおけるUBM21の配置レイアウトにおいて、上行(Y軸方向)のUBM21の基本ピッチは、UBM21b2および21b3の距離Lb1である。一方、下行(Y軸方向)のUBM21の基本ピッチは、UBM21a2および21a3の距離La1である。これらの規則性の中で、UBM21c1とそれに最近接するUBM21b2および21a2との距離LbcおよびLac(=Lbc)が、距離La1およびLb2よりも大きくなっており、UBM21の配置レイアウトは、左右非対称となっている。また、UBM21a2の第2端面21sの面積A21a2、UBM21b2の第2端面21sの面積A21b2、およびUBM21c1の第2端面21sの面積A21c1は、その他のUBMの第2端面21sの面積(A21b3、A21a3)よりも大きい。In the layout of the
つまり、カバー層16におけるUBM21の配置レイアウトの対称性を確保するためのUBM21間の規則的な距離(La1およびLb1)に対して、これらよりも大きい距離(LacおよびLbc)を共有するUBM21c1、21b2および21a2とバンプ20c1、20b2および20a2との接合面積を大きくする。
In other words, the UBMs 21c1, 21b2 that share a distance (Lac and Lbc) larger than the regular distances (La1 and Lb1) between the
ここで、複数のUBM21のうち、いずれのUBM21の第2端面21sの面積を大きくするかについての規則について説明する。
Here, a rule regarding which of the plurality of
まず、圧電基板17の表面17sを平面視した場合、一の接合端子(UBM21)とその周囲に配置された複数の接合端子(UBM21)との距離のうち最小の距離を、一の接合端子のバンプ間距離と定義する。
First, when the
例えば、図8の場合、UBM21b3と、UBM21b3の周囲に配置されたUBM21b2、21a2、および21a3との距離のうち、最小の距離は、UBM21a3との距離Labである。つまり、UBM21b3のバンプ間距離はLabである。また、UBM21b2と、UBM21b2の周囲に配置されたUBM21c1、21a2、および21b3との距離のうち、最小の距離は、UBM21a2との距離Labである。つまり、UBM21b2のバンプ間距離はLabである。また、UBM21c1と、UBM21c1の周囲に配置されたUBM21b2および21a2との距離のうち、最小の距離は、UBM21b2およびUBM21a2との距離LbcおよびLacである。つまり、UBM21c1のバンプ間距離はLbc(=Lac)である。このようにして、各接合端子(各UBM21)のバンプ間距離が定義される。 For example, in the case of FIG. 8, the minimum distance among the distances between the UBM 21b3 and the UBMs 21b2, 21a2, and 21a3 arranged around the UBM 21b3 is the distance Lab with respect to the UBM 21a3. That is, the distance between bumps of the UBM 21b3 is Lab. Of the distances between the UBM 21b2 and the UBMs 21c1, 21a2, and 21b3 arranged around the UBM 21b2, the minimum distance is the distance Lab from the UBM 21a2. That is, the distance between bumps of the UBM 21b2 is Lab. Of the distances between the UBM 21c1 and the UBMs 21b2 and 21a2 arranged around the UBM 21c1, the minimum distances are the distances Lbc and Lac between the UBM 21b2 and the UBM 21a2. That is, the distance between bumps of the UBM 21c1 is Lbc (= Lac). Thus, the distance between bumps of each junction terminal (each UBM 21) is defined.
次に、接合端子(UBM21)ごとに定義された上記バンプ間距離のうち、最小のバンプ間距離より大きくかつ最大のバンプ間距離を有する第1接合端子を決定する。 Next, a first joint terminal having a maximum inter-bump distance greater than the minimum inter-bump distance among the inter-bump distances defined for each joint terminal (UBM21) is determined.
例えば、図8において、最小のバンプ間距離は、UBM21b2、21b3、21a2および21a3のバンプ間距離Labである。この場合、最小のバンプ間距離Labよりも大きくかつ最大のバンプ間距離を有する接合端子は、UBM21c1であり、このバンプ間距離はLbc(=Lac)である。つまり、第1接合端子は、UBM21c1で構成された接合端子と決定される。 For example, in FIG. 8, the minimum inter-bump distance is the inter-bump distance Lab of UBMs 21b2, 21b3, 21a2, and 21a3. In this case, the joint terminal having a maximum inter-bump distance greater than the minimum inter-bump distance Lab is UBM 21c1, and the inter-bump distance is Lbc (= Lac). That is, the first joint terminal is determined as the joint terminal configured by the UBM 21c1.
次に、上記第1接合端子と上記最大のバンプ間距離を隔てて配置された第2接合端子を決定する。 Next, a second joint terminal disposed with a distance between the first joint terminal and the maximum bump distance is determined.
例えば、図8において、第1接合端子であるUBM21c1と最大のバンプ間距離LbcおよびLacを隔てて配置された第2接合端子は、それぞれUBM21b2で構成された接合端子およびUBM21a2で構成された接合端子である。 For example, in FIG. 8, the second joint terminals arranged with the UBM 21c1 being the first joint terminal and the maximum inter-bump distances Lbc and Lac separated from each other are the joint terminal composed of the UBM 21b2 and the joint terminal composed of the UBM 21a2. It is.
最後に、上記第1接合端子および上記第2接合端子を構成するUBM21c1、21b2および21a2の第2端面21sの面積を、その他の接合端子を構成するUBM21b3および21a3の第2端面21sの面積よりも大きく設定する。
Finally, the area of the
図9Aは、従来の弾性波素子80Aのカバー層表面の平面図である。図9Aに示すように、上行(Y軸方向)のUBM81の基本ピッチは、距離Lb1である。一方、下行(Y軸方向)のUBM81の基本ピッチは、距離La1である。また、中央行(Y軸方向)のUBM81の、他行のUBM81との基本ピッチは、距離Lc1である。各UBM81は、例外なく規則的に配置され、左右対称なUBMの配置レイアウトとなっている。上記従来の弾性波素子80Aが実装基板に実装される場合、実装基板への実装時および使用時における温度変化に起因する各接合端子のバンプ接合部応力は均等化される。これにより、弾性波装置の機械的な信頼性を確保できる。しかしながら、弾性波装置の小型化の要請に対応すべく、弾性波素子80Aのようにバンプ配置レイアウトの対称性を確保しつつバンプのピッチを小さくしていくと、弾性波素子80Aと実装基板との間への樹脂の充填性が悪化し、弾性波素子80Aの気密性、耐熱性、耐水耐湿性、および絶縁性などの信頼性が低下する。
FIG. 9A is a plan view of a cover layer surface of a conventional
この信頼性低下の対策として、図9Bのような、UBM91の配置レイアウトが想定される。 As a countermeasure against this decrease in reliability, an arrangement layout of the UBM 91 as shown in FIG. 9B is assumed.
図9Bは、比較例2に係る弾性波素子90Aのカバー層表面の平面図である。図9Bに示すように、上行、中央行および下行(Y軸方向)のUBM91の基本ピッチを変更しないことで、各接合端子にかかる応力の分散効果を確保する。一方で、電気的特性に影響しないUBM91b1、91a1および91c3を削除し、UBM91c1とUBM91b2との距離、UBM91c1とUBM91a2との距離、およびUBM91b3とUBM91a3との距離を大きく確保することにより、弾性波素子90Aと実装基板との間への樹脂の充填性を改善する。これにより、UBM91で囲まれた空間へ樹脂を侵入させることが可能となる。しかしながら、弾性波素子90Aのように、接合端子(UBM91)数を減らし非対称な接合端子配置とすることで、各接合端子にかかる応力は不均一となる。また、全てのUBM91の第2端面91sの面積は等しい。この配置構成では、特に、UBM91c1を構成する接合端子の応力が、他の接合端子と比べて大きくなり、UBM91c1を構成する接合端子の第2端面91s付近にクラックが発生する確率が高くなる。
FIG. 9B is a plan view of the cover layer surface of the
これに対して、本実施の形態に係る弾性波素子10Cの構成によれば、図8に示すように、第1接合端子(UBM21c1)と第2接合端子(UBM21b2および21a2)との間のバンプ間距離LbcおよびLacが、他のバンプ間距離よりも大きいので、樹脂の充填性を向上させることができる。さらに、第1接合端子(UBM21c1)および第2接合端子(UBM21b2および21a2)の第2端面21sの面積が、その他の接合端子の第2端面の面積よりも大きい。これにより、第1接合端子(UBM21c1)および第2接合端子(UBM21b2および21a2)の応力が低減されるので、各接合端子の応力の不均一を低減でき、第1接合端子(UBM21c1)および第2接合端子(UBM21b2および21a2)の第2端面付近でのクラックの発生を抑制できる。つまり、樹脂モールド時の樹脂充填性の向上と、接合端子の機械的信頼性の向上とを両立させることが可能となる。
On the other hand, according to the configuration of the
(その他の実施の形態など)
以上、本発明の実施の形態に係る弾性波素子および弾性波装置について、実施の形態および変形例を挙げて説明したが、本発明の弾性波素子および弾性波装置は、上記実施の形態および変形例に限定されるものではない。上記実施の形態および変形例における任意の構成要素を組み合わせて実現される別の実施の形態や、上記実施の形態および変形例に対して本発明の主旨を逸脱しない範囲で当業者が思いつく各種変形を施して得られる変形例や、本開示の弾性波素子または弾性波装置を内蔵した各種機器も本発明に含まれる。(Other embodiments, etc.)
As described above, the elastic wave element and the elastic wave device according to the embodiment of the present invention have been described with reference to the embodiment and the modification. It is not limited to examples. Other embodiments realized by combining arbitrary components in the above embodiments and modifications, and various modifications conceivable by those skilled in the art without departing from the gist of the present invention with respect to the above embodiments and modifications. Modifications obtained by applying the above and various devices incorporating the elastic wave element or the elastic wave device of the present disclosure are also included in the present invention.
なお、実施の形態1および2に係る弾性波素子は、SAWフィルタに適用されるだけでなく、弾性境界波やBAW(Bulk Acoustic Wave)を用いた弾性波フィルタであってもよい。 The elastic wave elements according to the first and second embodiments are not only applied to the SAW filter, but may be an elastic wave filter using a boundary acoustic wave or a BAW (Bulk Acoustic Wave).
なお、上記実施の形態1および2において、UBM21の第2端面21sの面積に対応させてバンプ20の大きさを変化させた態様を挙げたが、バンプ20の大きさはUBM21の第2端面21sの面積に関係なく、一定であってもよい。例えば、図1において、UBM21b1の第2端面21sの面積(幅L21b1)は、UBM21a1の第2端面21sの面積(幅L21a1)よりも大きく、これに対応させて、バンプ20b1の幅は、バンプ20a1の幅よりも広い。これに対して、UBM21b1の第2端面21sの面積がUBM21a1の第2端面21sの面積よりも大きくても、バンプ20b1およびバンプ20a1の大きさ(幅)が等しくてもよい。つまり、本発明の特徴は、バンプ20とUBM21との接合面積を、接合端子の配置レイアウトに応じて変化させることにより、各接合端子にかかる応力の不均一性を緩和することであり、バンプの大きさを変化させることではない。
In the first and second embodiments, the aspect in which the size of the
本発明は、熱衝撃に対する耐性が高い小型かつ低背の弾性波装置として、携帯電話機などの通信機器に広く利用できる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be widely used in communication equipment such as a mobile phone as a small and low profile elastic wave device having high resistance to thermal shock.
1 弾性波装置
10、10A、10B、10C、60A、70A、80A、90A 弾性波素子
11 IDT電極
12 振動部
13 電極パッド
14 中空空間
15 支持層
16 カバー層
17 圧電基板
17s 表面
20、20a1、20b1、70、70a1、70b1 バンプ
21、21a1〜21a4、21b1〜21b5、21c1、61、61a1〜61a4、61b1〜61b5、71、71a1〜71a4、71b1、71b3〜71b5、81、81a1〜81a3、81b1〜81b3、81c1、81c3、91、91a2、91a3、91b2、91b3、91c1 UBM(アンダーバンプメタル)
21s、71s 第2端面
21t、71t 第1端面
30 実装基板
30a、30b 主面
31 ランド電極
40 樹脂部材
131 端子電極
132 配線電極DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
21s, 71s
Claims (6)
前記基板に形成され、弾性波を励振する弾性波励振部と、
前記第1主面上に形成され、前記弾性波励振部と接続された電極パッドと、
互いに背向する第1端面および第2端面を有し、前記第1端面が前記電極パッドに接合された中間電極と、
前記中間電極の前記第2端面に接合されたバンプと、を備え、
前記第1主面上には、前記電極パッド、前記中間電極および前記バンプがこの順で接合された接合端子が3以上配置されており、
前記第1主面を平面視した場合、一の前記接合端子とその周囲に配置された複数の接合端子との距離のうち最小の距離を、前記一の接合端子のバンプ間距離と定義し、
前記接合端子ごとに定義された前記バンプ間距離のうち、最小の前記バンプ間距離より大きくかつ最大の前記バンプ間距離を有する第1接合端子、および、当該第1接合端子と前記最大のバンプ間距離を隔てて配置された第2接合端子の少なくとも一方の前記第2端面の面積は、その他の接合端子の前記第2端面の面積よりも大きい、
弾性波素子。A substrate having a first main surface and a second main surface facing away from each other;
An elastic wave excitation unit formed on the substrate for exciting elastic waves;
An electrode pad formed on the first main surface and connected to the elastic wave excitation unit;
An intermediate electrode having a first end face and a second end face facing away from each other, wherein the first end face is joined to the electrode pad;
A bump bonded to the second end surface of the intermediate electrode,
On the first main surface, three or more bonding terminals in which the electrode pad, the intermediate electrode, and the bump are bonded in this order are arranged,
When the first main surface is viewed in plan, the minimum distance among the distances between the one junction terminal and the plurality of junction terminals arranged around the one junction terminal is defined as the inter-bump distance of the one junction terminal,
Of the inter-bump distances defined for each of the joint terminals, a first joint terminal having a maximum inter-bump distance that is greater than a minimum inter-bump distance, and between the first joint terminal and the maximum bump The area of the second end face of at least one of the second joint terminals arranged at a distance is larger than the area of the second end face of the other joint terminals.
Elastic wave element.
請求項1に記載の弾性波素子。The area of the second end face of the third joint terminal close to the first joint terminal next to the second joint terminal is larger than the area of the second end face of the other joint terminals.
The acoustic wave device according to claim 1.
請求項1または2に記載の弾性波素子。The area of the second end face of only one of the first joint terminal and the second joint terminal is larger than the area of the second end face of the other joint terminals.
The elastic wave device according to claim 1.
前記第1接合端子および前記第2接合端子のうち、前記基板の四隅に近い方の接合端子の前記第2端面の面積は、前記その他の接合端子の前記第2端面の面積よりも大きい、
請求項1〜3のいずれか1項に記載の弾性波素子。The substrate has a rectangular shape when the first main surface is viewed in plan,
Of the first junction terminal and the second junction terminal, the area of the second end surface of the junction terminal closer to the four corners of the substrate is larger than the area of the second end surface of the other junction terminals.
The elastic wave element of any one of Claims 1-3.
請求項1〜4のいずれか1項に記載の弾性波素子。A plurality of at least one of the first joint terminal and the second joint terminal are arranged,
The elastic wave element of any one of Claims 1-4.
前記バンプが接合され、前記弾性波素子と対向配置された実装基板と、
前記実装基板に接し、前記弾性波素子を覆うように配置された樹脂部材と、を備えた弾性波装置であって、
前記基板は圧電基板であり、
前記弾性波励振部は、前記第1主面上に設けられたIDT電極であり、
前記弾性波素子は、さらに、
前記第1主面上の前記IDT電極が設けられた領域の周囲に立設され、前記IDT電極より前記第1主面からの高さが高い支持層と、
前記第1主面とで前記支持層を挟んで配置され、前記IDT電極を覆うカバー層と、を備え、
前記中間電極は、前記支持層に接し前記カバー層を貫通するように配置され、
前記基板、前記支持層および前記カバー層によって、前記IDT電極を含む内部空間が形成され、
前記樹脂部材は、前記内部空間には形成されず、前記カバー層と前記実装基板との間であって複数の前記バンプの間に形成されている、
弾性波装置。The elastic wave device according to any one of claims 1 to 5,
A mounting substrate in which the bumps are bonded and arranged to face the acoustic wave element;
An elastic wave device comprising: a resin member disposed in contact with the mounting substrate and covering the elastic wave element;
The substrate is a piezoelectric substrate;
The elastic wave excitation unit is an IDT electrode provided on the first main surface,
The acoustic wave device further includes:
A support layer that is erected around the region on the first main surface where the IDT electrode is provided, and has a height higher than the IDT electrode from the first main surface;
A cover layer disposed with the support layer sandwiched between the first main surface and covering the IDT electrode,
The intermediate electrode is disposed so as to contact the support layer and penetrate the cover layer,
An internal space including the IDT electrode is formed by the substrate, the support layer, and the cover layer,
The resin member is not formed in the internal space, and is formed between the cover layer and the mounting substrate and between the plurality of bumps.
Elastic wave device.
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